Im Jahr 2021 ist das DLR-Institut für Systemleichtbau mit dem NBank Projekt HyStor (Hydrogen Storage) als erstem deutschen Projekt zur Speicherung von flüssigem Wasserstoff (LH2) in Composite-Tanks für die Anwendung in der Luftfahrt gestartet. LH2-Tanks sind ein Kernelement für die Realisierung zukünftiger, emissionsarmer Flugzeuge. Composite-Tanks zur LH2-Speicherung wurden bisher nur vereinzelt in der Raumfahrt eingesetzt…
Mit welchen Technologien gelingt die Transformation zum klimaneutralen Luftverkehr? Wie lassen sich diese Technologien in Flugzeugarchitekturen integrieren? Diese Fragen will das EXACT-Projekt gesamtheitlich untersuchen. Zur Auslegung und Bewertung derartiger Flugzeugkonzepte dient ein eigens aufgebauter multidisziplinärer Entwurfsprozess. Das lightworks-Framework stellt darin die Methoden zur Flügelauslegung mit hoher Recheneffizienz bereit. Klimaneutrales Fliegen bis 2040 Vor dem Hintergrund…
Die weltweiten Klimaziele erfordern u. a. eine massive Reduktion von Treibhausgasemissionen auch in der Luftfahrt. Wasserstoff als alternative Energiequelle für Flugzeuge erscheint als vielversprechende Lösung, da er im Vergleich zu Kerosin kaum klimaschädlichen Emissionen verursacht. Eine der größten Herausforderungen liegt in der Speicherung von flüssigem Wasserstoff (LH2) bei kryogenen Temperaturen. Effiziente und sichere LH2-Speichersysteme sind entscheidend.…
Viele Unternehmen profitieren mittlerweile von den einzigartigen Vorteilen der Additiven Fertigung. Die große Flexibilität in der Materialauswahl, die geringen Werkzeugkosten und die neuen Freiheitsgrade im Bauteildesign sind entscheidende Vorteile gegenüber konventionellen Prozessen. Aus diesen Gründen ist diese Technologie insbesondere für die Herstellung von komplexen Leichtbaustrukturen eine kostengünstige und ressourcenschonende Fertigungsalternative. Besondere Vorteile entstehen, wenn verschiedene…
Über einen Zeitraum von vier Wochen haben mehr als 15 Mitarbeitende des Instituts sechs Rotorblätter für zwei 4,2 MW-Anlagen der Fa. ENERCON mit Sensoren ausgerüstet. Die installierte Sensorik ermöglicht es, umfassende Informationen über Verformungszustände, Belastungen und Schadensereignisse im Betrieb zu erfassen. Erkenntnisse, die für die Entwicklung zukünftiger Generationen von Rotorblättern enorm wertvoll sind. Zukünftig steht…
Windkraftanlagen spielen für eine nachhaltige Energieversorgung in Deutschland eine entscheidende Rolle. Zwei Forschungsanlagen mit insgesamt sechs hochinstrumentierten Rotorblättern sind im Rahmen des Projekts DFWind2 für den DLR Forschungswindpark WiValdi in Krummendeich gefertigt und ausgestattet worden. Ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung von Windenergieanlagen ist die Prüfung der Rotorblätter, die das Herzstück dieser Anlagen bilden. Um…
Der Ausbau von Stromerzeugung durch Windenergie leistet einen entscheidenden Beitrag zur klimaneutralen Energieversorgung der Bundesrepublik. Aufgrund der nur begrenzt zur Verfügung stehenden Flächen müssen zukünftige Windenergieanlagen eine höhere Wirtschaftlichkeit und einen verbesserten Nutzungsgrad aufweisen. Insbesondere die Entwicklung größerer Rotorblätter ist hierfür entscheidend. Etablierte Werkstoffe stoßen jedoch mit Zunahme der Blattgrößen an ihre Leistungsgrenzen. Rotorblätter bestehen…
Turbofan-Triebwerksgondeln mit formangepassten Einlässen haben das Potenzial, die Startleistung bei Seitenwind zu verbessern und den Widerstand im Reiseflug zu verringern. Gondeln sind, wie fast alle anderen Flugzeugkomponenten, ein konstruktiver Kompromiss für eine Vielzahl von Betriebs- und Randbedingungen. Wie bei anderen aerodynamischen Strukturen bestimmen ihre Formen ihre Funktionen: Dicke, abgerundete Einlässe eignen sich am besten für…
Mit Systemen zur Strukturüberwachung (Structural Health Monitoring – SHM) lassen sich Flugzeugstrukturen kontinuierlich im Betrieb auf Schädigungsereignisse und -fortschritt überprüfen. Dadurch können unerwartete Schadensereignisse bewertet und angepasste Wartungs- und Reparaturmaßnahmen abgeleitet werden, sodass die Verfügbarkeit von Luftfahrzeugen erhöht sowie die Wartungskosten reduziert werden können. Perspektivisch besteht auch die Möglichkeit, durch die Reduktion von Sicherheitsfaktoren Luftfahrtstrukturen…
Eine detaillierte Analyse und Bewertung von Schlagschäden in Faserverbunden ist elementar für eine schadenstolerante Auslegung von Luftfahrtstrukturen. Derzeitige simulationsbasierte Bewertungen eignen sich zwar gut, bedienen sich jedoch konservativer Annahmen. Bisher verwendet man deterministische Berechnungsmethoden, um Impactschäden numerisch zu berechnen. Konservative Sicherheitsfaktoren decken dabei mögliche Streuungen infolge von Unsicherheiten ab. Ein neuer stochastischer, KI-basierter Simulationsansatz bietet…